JPH11138077A - 化成処理液の塗布装置及び塗布方法 - Google Patents

化成処理液の塗布装置及び塗布方法

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JPH11138077A
JPH11138077A JP20046198A JP20046198A JPH11138077A JP H11138077 A JPH11138077 A JP H11138077A JP 20046198 A JP20046198 A JP 20046198A JP 20046198 A JP20046198 A JP 20046198A JP H11138077 A JPH11138077 A JP H11138077A
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JP
Japan
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roll
pressure
treatment liquid
rubber
chemical conversion
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Application number
JP20046198A
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English (en)
Inventor
Munehiro Ishioka
宗浩 石岡
Yasutaka Morikawa
容任 森川
Hidekazu Marukawa
英和 丸川
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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  • Coating Apparatus (AREA)
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  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡易でかつ種々の操業条件に対して、走行する
金属帯表面に塗布する化成処理液の付着量を均一化させ
ることができる化成処理液の塗布装置を提供する。 【解決手段】表面に0.2〜3mmピッチの溝2を有す
るゴムライニング1を施した中空ロールを備え、走行す
る金属帯を挟む一対の化成処理塗布用スクイズロール
と、これらスクイズロール内部に圧力を負荷してクラウ
ン形状を変化させる圧力負荷手段とを具備した化成処理
液の塗布装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、走行金属帯、特に
鋼板の表面にロールを用いて化成処理液を塗布する装置
及び塗布方法に関する。
【0002】
【従来の技術】走行金属帯に塗液を塗布する方法として
は、塗液を金属帯あるいはロール上過剰に供給した後、
ある押付け荷重下で回転ロールにより絞り取り、塗布す
る方法があり、ロール回転方向としては通板方向と一致
する方向あるいは、逆方向の2種類がある。共にロール
の押付けをロール両端のチョックで行うため、ロールが
たわみ金属帯幅方向の付着量は不均一となる。すなわ
ち、幅方向の付着量分布は板幅中央から板端部に向かっ
て減少するような傾向を有している。
【0003】この付着量の不均一性を解消するため、特
開昭53−73237号公報や特開平1−317574
号公報に開示されているように塗布ロールのたわみを抑
制するバックアップロールを設置する方法がある。ある
いは、特開昭59−49872号公報や実開昭63−1
97669号公報には、可変クラウンロールにより塗布
する方法が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
53−73237号公報や特開平1−317574号公
報に開示された方法では、設備が大掛かりで設備費も高
くなるだけでなく、塗布ロールのたわみを抑制するだけ
では付着量の不均一性は解消されない。また、特開昭5
9−49872号公報や実開昭63−197669号公
報に開示された可変クラウンロールを用いる装置は、付
着量均一化には有効であると思われる。しかし、特開昭
59−49872号公報に開示された装置では、付着量
を均一化させるための可変クラウンロール形状の制御方
法については記載がなく、板厚、板幅、付着量が変わっ
た場合に対して可変クラウンを如何に設定すれば良いの
か不明である。また、実開昭63−197669号公報
に開示された装置では、膜厚を測定して制御を行うため
予め付着量の均一化が達成できる精度の良いクラウン形
状に設定することが難しく、鋼板サイズが変わった場合
に迅速な対応がとれない。したがって、予め精度良く可
変クラウン量を設定できるような装置及び方法が望まし
い。付着量の不均一性は、外観や品質上(例えば、耐食
性、対アース性等)問題となる場合があり、さらには品
質を保証するために付着量の下限値を満足するように塗
布すると、板幅中央では過度に塗布することになり、原
料コストの増加にもつながることになる。
【0005】本発明の目的は、上記した問題点を解決す
るために、簡易でかつ種々の操業条件に対して、走行す
る金属帯表面に塗布する化成処理液の付着量を均一化さ
せることができる化成処理液の塗布装置及び塗布方法を
提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決し目的を
達成するために、本発明は以下に示す手段を用いてい
る。 (1)本発明の装置は、表面に0.2〜3mmピッチの
溝を有するゴムライニングを施した中空ロールを備え、
走行する金属帯を挟む一対の化成処理塗布用スクイズロ
ールと、これらスクイズロール内部に圧力を負荷してク
ラウン形状を変化させる圧力負荷手段とを具備した化成
処理液の塗布装置である。
【0007】(2)本発明の方法は、表面に0.2〜3
mmピッチの溝を有するゴムライニングを施した中空ロ
ールを備えたスクイズロールを用いて、走行する金属帯
に化成処理液を塗布する際に、金属帯の幅、金属帯の厚
さ、ロール押し付け力、及びゴムライニング弾性率に応
じて、金属帯幅方向の圧力分布が均一になるようにスク
イズロールの内部に圧力を負荷することを特徴とする、
化成処理液の塗布方法である。
【0008】(3)本発明の方法は、表面に0.2〜3
mmピッチの溝を有するゴムライニングを施した中空ロ
ールを備えたスクイズロールを用いて、走行する金属帯
に化成処理液を塗布する際に、金属帯の幅、金属帯の厚
さ、ロール押し付け力、ライニングゴム弾性率、及びラ
イン速度に応じて、金属帯幅方向の圧力分布が均一にな
るようにスクイズロールの内部に圧力を負荷することを
特徴とする、化成処理液の塗布方法である。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明者らは上記の課題達成のた
めに、走行する金属帯表面に塗布する化成処理液の付着
量を均一化させることができる化成処理液の塗布装置及
び塗布方法について、鋭意研究を重ねた。
【0010】その結果、走行する金属帯表面に塗布する
化成処理液の付着量を均一化させるためには、塗布ロー
ル内部に圧力を負荷することができる構造のスクイズロ
ールを用いて、ロール内部への圧力負荷により板押し付
け力を作用させ、板に対するロール変形を凸型変形にす
ることが有効であるという知見を得た。
【0011】すなわち、この変形により従来板幅両端部
で発生していた急激な圧力上昇の緩和と板幅方向でほぼ
均一な圧力分布を達成することができたのである。以上
の知見に基づき、本発明者らは、一対のスクイズロール
を備えたロール塗布装置において、一定範囲の溝ピッチ
を有するゴムライニングを施した中空の塗布ロール内部
に、圧力を負荷させることができるような構造とし、走
行する金属帯に化成処理液を塗布する際に、前記一対の
スクイズロールの内部に負荷する圧力を、金属帯の幅、
金属帯の厚さ、ロール押し付け力、及びゴム弾性率に応
じて、金属帯幅方向の圧力分布が均一になるように制御
するようにして、簡易でかつ種々の操業条件に対して付
着量を均一化させることができる化成処理液の塗布装置
及び塗布方法を見出し、本発明を完成させた。
【0012】以下、本発明の実施の形態について説明す
る。本発明では、表面に0.2〜3mmピッチの溝を有
するゴムライニングを施した中空ロールを備えたスクイ
ズロールを用いて、走行する金属帯に化成処理液を塗布
する際に、金属帯の幅、金属帯の厚さ、ロール押し付け
力、及びライニングゴム弾性率(ロール寸法(ゴム厚、
中空内・外径)も含まれる。)に応じて、金属帯幅方向
の圧力分布が均一になるようにスクイズロールの内部に
圧力を負荷することを特徴とする。
【0013】本発明の塗布装置は、塗布ロール内部に圧
力を負荷することができる構造となっているため、圧力
負荷により板押付けにより板に対して凹型のロール変形
を凸型変形にすることができる。この変形により板幅両
端部で発生していた急激な圧力上昇の緩和と板幅方向で
ほぼ均一な圧力分布を達成することができる。
【0014】このロールにゴムライニングを施すことに
より圧力均一性は向上する。さらに、化成処理液のよう
な粘度の低い液を塗布する場合には、このライニングゴ
ムの表面に0.2〜3mmピッチの溝を設ける必要があ
る。溝ピッチが0.2〜3mmである理由は、0.2m
m未満では目詰りしやすくなり、3mmを越えると塗膜
厚が厚くなりすぎるためである。なお、溝の深さは、
0.05〜1.5mmが好ましい。上記したように、ロ
ール塗布装置において、中空ロール内部に圧力を負荷さ
せることができるような構造とすることにより、板幅方
向に均一な付着量分布が達成できる装置を提供できる。
【0015】板に作用する圧力分布は、ロール形状が決
まっていれば、荷重制御の場合にはロール押付け力、距
離制御の場合にはロール軸芯の移動量により決まること
から、これらの情報に基づき圧力分布を均一化させるた
めに負荷すべき内圧が定まることになる。すなわち板
幅、板厚、板に作用する圧力により適正内圧が求められ
る。
【0016】さらに、ゴムがライニングされている場合
には、ゴムの弾性係数が板に作用する圧力分布に影響す
ることから、この情報を取込む必要がある。このように
板に作用する圧力分布を決定する情報に基づいて内圧を
制御してやれば、各種サイズの板や各種押付け力に対し
て幅方向に付着量を均一化することができる。本発明の
内圧制御方法においては、例えば、金属帯の板幅が長い
場合は、ロールのクラウン形状が大きくなるようにより
大きい内圧を負荷する。これは、金属帯の板厚が厚い場
合、板に作用する圧力が大きい場合、及びゴムの弾性係
数が大きい場合も同様である。この適正内圧は、例え
ば、(1)ロールの軸たわみ、(2)ゴム表面の変位
(へこみ)、(3)中空鋼ロールの変位(へこみ)を解
析的に解くことにより求められる。
【0017】ライニングゴム表面にある溝を化成処理液
が通過する際には液の粘性により圧力が発生する。ロー
ルの変形に対して、この流体圧が外部から強制的に負荷
した押し付け力に加わり、ロールに作用することにな
る。また、同じ押し付け力の場合にはライン速度が速く
なるほど流体圧は高くなり、ライン速度に依存する。ラ
イン速度が変わってもある一定の目標付着量を得るため
には、外部からの押し付け力を変更する必要がある。し
たがって、付着量均一化のためにロール幅方向の圧力分
布を均一化させるには、この流体圧も考慮しなければな
らず、ライン速度に応じてスクイズロールの内部に負荷
する圧力を認整する必要がある。
【0018】押し付け力を制御する場合について述べた
が、ロール軸芯間のギャップを制御して均一付着量を達
成させる場合も同様である。以下に本発明の実施例を挙
げ、本発明の効果を立証する。
【0019】
【実施例】ロールとして長さ2000mm、外直径30
0mm、ライニングゴム厚み20mm、ライニングゴム
の表面に彫刻された溝のピッチ0.55mm,溝の深さ
0.11mm、中空鋼ロール外直径260mm、鋼ロー
ル内直径210mm、ゴム硬度JIS−A70°、内部
には油圧を作用させることができるロールを用いて、粘
度8cpsの化成処理液を塗布し、その付着量分布から
その最大と最小の偏差(最大付着量/最小付着量)で評
価した。
【0020】図1の(a)に用いた塗布装置の概略を示
す。本装置は、表面に一定範囲のピッチの溝2を有する
ゴムライニング1(図1の(b))を施した中空ロール
を備え、走行する金属帯を挟む一対の化成処理塗布用ス
クイズロールと、これらスクイズロール内部に圧力を負
荷してクラウン形状を変化させる圧力負荷手段とを具備
したロール押付け力制御方式の化成処理液の塗布装置で
ある。
【0021】板厚1.2mm、板幅1200mm、押付
け力2トンの場合、内圧の有無による板幅方向の付着量
分布の比較を図2に示す。図2から明らかなように内圧
を負荷することにより付着量分布は均一化する傾向にあ
り、さらに、内圧を巧く制御することによりほぼ均一に
することができることを示している。このように内圧が
負荷できる塗布装置の有用性は明らかである。
【0022】板幅、板厚、押付け力を変えた場合に均一
化を達成できる内圧(付着量偏差±1.5%以内)を表
1に示す。このように板厚、板幅、押付け力により付加
内圧が異なり、このような情報に基づいて制御すること
の有効性を示している。
【0023】さらに、ライニングゴムの硬度を75°の
ロールを使用し、板厚1.2mm、板幅1200mmに
塗布した場合には、付着量を均一化させるために負荷す
べき油圧は、0.325kgf/cm2 であった。この
ようにライニングゴムの硬度(弾性率)も付着量を均一
化制御するためには必要な情報であることがわかる。こ
こでは、ロール押付け力を制御する方式の装置での実施
例を示したが、ロール軸芯間距離を制御するような装置
においても本発明は適用できる。
【0024】
【表1】
【0025】これまでの実施例は、ライン速度50mp
m一定で行ったものであるが、ロール内圧に対するライ
ン速度依存性を検討した例を以下に示す。ライニングゴ
ム硬度70°のロール、板厚1.2mm、板幅1200
mmの鋼板を用い、ライン速度30mpmと80mpm
で目標付着量2.0g/m2 となるように制御した塗布
を行った。ロール内部に圧力を作用させない場合の付着
量偏差と付着量の均一化が達成できたロール内圧を表2
に示す。この内圧負荷により付着量偏差は0.5%以下
になった。表2に示した結果のように、ライン速度によ
り付着量を均一化するためにロール内部に負荷する圧力
が異なることが認められた。このように、高精度な付着
量制御を行うためにはライン速度もロール内圧調整の因
子として考慮しなければならない。
【0026】
【表2】
【0027】
【発明の効果】本発明によれば、塗布装置及び塗布条件
を特定することにより、板幅方向の付着量分布が均一化
できるために、製品の外観が向上するだけでなく、従来
品質要求を満足するために過度に塗布していた塗液を要
求下限に制御することが可能となり、合理化が達成でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る塗布装置の概略断面図。
(a)は塗布装置概略断面図。(b)はロール表面に施
されたゴムライニングの一部拡大断面図。
【図2】本発明の実施例に係る内圧負荷の有無による付
着量の均一性を比較した図。
【符号の説明】
1…ライニングゴム、2…溝。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面に0.2〜3mmピッチの溝を有す
    るゴムライニングを施した中空ロールを備え、走行する
    金属帯を挟む一対の化成処理塗布用スクイズロールと、
    これらスクイズロール内部に圧力を負荷してクラウン形
    状を変化させる圧力負荷手段とを具備した化成処理液の
    塗布装置。
  2. 【請求項2】 表面に0.2〜3mmピッチの溝を有す
    るゴムライニングを施した中空ロールを備えたスクイズ
    ロールを用いて、走行する金属帯に化成処理液を塗布す
    る際に、金属帯の幅、金属帯の厚さ、ロール押し付け
    力、及びライニングゴム弾性率に応じて、金属帯幅方向
    の圧力分布が均一になるようにスクイズロールの内部に
    圧力を負荷することを特徴とする、化成処理液の塗布方
    法。
  3. 【請求項3】 表面に0.2〜3mmピッチの溝を有す
    るゴムライニングを施した中空ロールを備えたスクイズ
    ロールを用いて、走行する金属帯に化成処理液を塗布す
    る際に、金属帯の幅、金属帯の厚さ、ロール押し付け
    力、ライニングゴム弾性率、及びライン速度に応じて、
    金属帯幅方向の圧力分布が均一になるようにスクイズロ
    ールの内部に圧力を負荷することを特徴とする、化成処
    理液の塗布方法。
JP20046198A 1997-09-08 1998-07-15 化成処理液の塗布装置及び塗布方法 Pending JPH11138077A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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